专利名称：无断齿防打滑的分体空调风门电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有步进旋转转子的步进电机，特别是指一种永久磁体型的无断齿防打滑的分体空调风门电机。
市场上现有的分体空调机，不论是进口机还是国产机，其室内机的风门最常见的放障现象是，风门开启不了，或是风门发生抖动、运转不灵活等失控现象。其结果，将使空调机内冷(暖)风送不出来或不能处于最佳送风状态，以致影响制冷(暖)效果。查找发生这些放障现象的原因，都是因为控制空调机风门的步进电机出现了问题。据各空调机生产厂家售后服务统计，电机故障则有百分之九十以上是属于下列两种情况①电机的输出级一对齿轮上有些齿被打断；②电机运行一段时间后，输出轴轴杆与轴上的齿轮在正常工作时发生了不允许发生的相对运动(俗称“打滑”，或技术上称“故障打滑”)。
再进一步分析电机产生上述两种故障情况的技术原因，乃是因为，该电机为永磁式减速步进电机，体积小，减速比大，齿轮级数多，齿数多，每个齿齿型单薄，而采用的材料又都是塑料，承受力有限，一旦受到一定外力冲击就有可能造成输出级一对齿轮断齿。为了解决这一齿轮断齿问题，绝大部分生产该种电机的厂家都是采用输出轴组件铆合方式加以保护。即是将输出轴组件的加工采用铆压工艺，并从设计上要求，当齿轮的齿承受到一定力矩时，人为设计地使得齿轮与相铆压结合的轴杆之间作相对转动(可称作“保护打滑”)，从而达到保护齿轮不断齿的目的。这种理想的保护方式虽好，但是对金属轴杆相关尺寸精度要求却非常苛刻(一般很难达到)，即便是加工设备优良也很难使其质量的稳定性得以保证。日本三菱公司是世界上有名的电机生产厂家，其生产的电机也仅能将保护力矩指标定在400～2000g.cm之间，如果范围再定小，报损率和制造成本将成倍增加。而电机保护力矩不可能出厂全检，所以日本电机虽其保护力矩指标跨度较大，也常出现超标导致电机故障，国产电机就更普遍了，其结果是超上限出现断齿，超下限造成正常工作时的“故障打滑”而不能带动负载(电机输出力矩大于350g.cm，有些电机可达到600g.cm)。
而且，即使是经严格检测合格的在保护范围内的电机，也可能造成断齿或“故障打滑”现象，这是因为①塑料齿轮因加工工艺因素(注塑温度、压力、时间等)的影响和塑料齿轮在铆压过程中受外力冲击使齿轮内部分子结构发生变化，使得齿轮强度低于设计要求；②如突因外力冲击，使其保护装置静摩擦力增大，塑料齿轮将因超过塑料抗冲击强度而造成打齿；③随着“保护”次数的增加，金属轴杆与塑料齿轮界面间的摩擦系数逐步减小，或因使用环境温度的变化而塑料热胀冷缩，都将使保护力矩变小，当减小到小于输出力矩即发生了打滑，由此可见，此种情况的电机将必然发生“断齿”和“故障打滑”现象，电机寿命也很有限。
针对分体空调风门电机常见的断齿和打滑故障，本实用新型的目的，乃是提供一种可以完全杜绝断齿和故障打滑现象的无断齿防打滑的分体空调风门电机。
本实用新型的技术解决方案，是在现有空调风门电机结构的基础上加以改进而实现的。它仍然包括现有风门使用的永磁减速步进电机所具有的输出轴组件、盖板组件、外壳组件、上磁极组件、线圈组件、转子组件、弹片、一号齿轮、二号齿轮、三号齿轮等，其中输出轴组件包括有输出轴和依次铆压结合在输出轴上的压垫、输出轴齿轮及压簧，三号齿轮包括有直接与输出轴齿轮相啮合的较小的叠轮和直接与二号齿轮相啮合的较大的齿轮，本实用新型在结构上的特征之处在于，输出轴组件所包括的输出轴齿轮采用其两侧面均为完整圆环面的铜制齿轮，压垫和压簧分别与该铜制输出轴齿轮的接触，为分别与该两侧完整圆环面之间的接触；三号齿轮所包括的叠轮采用铜制齿轮，而三号齿轮所包括的较大的齿轮采用塑料齿轮注塑连接在该铜制叠轮的外围。
以下结合附图和实施例对本实用新型加以进一步详细说明。
图1和图2分别为本实用新型一种具体结构的正向剖视图和俯视图；图3和图4分别为图1图2中本实用新型的输出轴组件和三号齿轮的放大结构图。
参见图1至图4，该实施例为湖南鸿昌电子联营公司开发的28BY4H5.625型步进电机，它是在现有空调风门电机结构的基础上改进而成的，仍然包括有输出轴组件1、盖板组件2、外壳组件3、上磁极组件4、线圈组件6、转子组件6、弹片7、一号齿轮8、二号齿轮9、三号齿轮10等，输出轴组件1包括有输出轴11和依次铆压接合在输出轴11上的压垫12、输出轴齿轮13和压簧14，三号齿轮10包括有直接与输出轴齿轮13相啮合的较小的叠轮101和直接与二号齿轮9相啮合的较大的齿轮102。该永磁减速步进电机在结构上的特征之处为，其输出轴组件1所包括的输出轴齿轮13采用两个侧面均为完整圆环面131的铜制齿轮，压垫12和压簧14分别与该铜制输出轴齿轮13的接触，为分别与该两侧完整圆环面131之间的接触；三号齿轮10所包括的叠轮101采用铜制齿轮，三号齿轮10包括的较大的齿轮102采用注塑齿轮注塑连接在该铜制叠轮101的外围。
经过上述结构改进之后的本实用新型步进电机，由于输出轴齿轮13与三号齿轮10的叠轮101之间的啮合，由现有技术的塑料齿轮与塑料齿轮之间的啮合，改进为本实用新型的铜制齿轮与铜制齿轮之间的啮合，这就使得电机输出级一对相啮合齿轮的抗外力冲击的强度大大提高，这样不仅可以完全杜绝“断齿”现象，而且使电机寿命也成倍提高。同时，输出轴齿轮13与输出轴11之间的铆压结合，从现有技术的塑料齿轮与金属轴杆之间的铆压结合，改为本实用新型的铜制齿轮与金属轴杆之间的铆压结合，一方面在铆压加工过程中，铜制齿轮不会象塑料齿轮那样，受加工工艺等诸多影响而使齿轮强度低于设计要求，另一方面，铜制齿轮与金属轴杆之间的结合界面间的摩擦系数，不会象塑料齿轮那样，随“保护”次数的增加而逐步变小，也不会象塑料齿轮那样因环境温度的变化而热胀冷缩变化大，因而铜制齿轮13与金属轴杆11之间形成的保护力矩不会变小，因此可以说，本实用新型的铜制齿轮13与金属轴杆11之间的铆压结合，可同时起到避免“断齿”和克服“故障打滑”的作用。
另外还应看到，由于输出轴齿轮13的两个侧面，由现有技术的塑料齿轮采用两侧向内凹进一个深度而可容纳压垫12和压簧14分别从两侧压入的不平整圆环侧面结构，改进为本实用新型的铜制齿轮采用两个侧面无向内凹进圆环洞孔而均为完整圆环面131的结构，这就使得压垫12和压簧14分别与铜制输出轴齿轮13的接触，为分别与该两个完整圆环面131之间的接触(参见图3)，这就进一步保证了本实用新型的压垫12、输出轴齿轮13和压簧14在铆压结合到输出轴11上的加工工艺过程中和在今后的使用过程中，输出轴齿轮13抗外力冲击的强度以及输出轴齿轮13与输出轴11之间形成的保护力矩都不会变小，因而进一步杜绝“断齿”和“故障打滑”现象。
由上可见，本实用新型进电机从结构上对现有技术的改进，是从根本上解决这类电机致命缺陷的重大举措，不仅在电机性能指标上来了一次进步，而且也解决了各空调机生产厂家的难题，为空调机的故障率下降将起很大的作用，从而对空调机总体质量的提高将产生深远的影响。
权利要求1.一种无断齿防打滑的分体空调风门电机，包括现有永磁减速步进电机所具有的输出轴组件、盖板组件、外壳组件、上磁极组件、线圈组件、转子组件、弹片、一号齿轮、二号齿轮、三号齿轮等，其中输出轴组件包括有输出轴和依次铆压结合在输出轴上的压垫、输出轴齿轮及压簧，三号齿轮包括有直接与输出轴齿轮相啮合的较小的叠轮和直接与二号齿轮相啮合的较大的齿轮，其特征在于，输出轴组件所包括的输出轴齿轮采用其两侧面均为完整圆环面的铜制齿轮，压垫和压簧分别与该铜制输出轴齿轮的接触，为分别与该两侧完整圆环面之间的接触；三号齿轮所包括的叠轮采用铜制齿轮，而三号齿轮所包括的较大的齿轮采用塑料齿轮注塑连接在该铜制叠轮的外围。
专利摘要无断齿防打滑的分体空调风门电机的结构包括有输出轴、盖板、外壳、上磁极、线圈、转子等组件和弹片、一号至三号齿轮等,其输出轴齿轮和三号齿轮的叠轮均采用铜制齿轮,输出轴上的压垫和压簧与铜制齿轮的接触,为分别与齿轮两侧完整圆环面之间的接触,因此输出级齿轮抗外力冲击的强度大大提高,设计好的保护力矩在使用中不会变小,从而杜绝了齿轮断齿和故障打滑现象,这对于空调机故障率的下降和总体质量的提高,将起很大的作用。
文档编号H02K7/116GK2285028SQ9720783
公开日1998年6月24日 申请日期1997年1月14日 优先权日1997年1月14日
发明者周爱明 申请人:湖南鸿昌电子联营公司